[所屬分類:行業(yè)動(dòng)態(tài)] [發(fā)布時(shí)間:2023-9-25] [發(fā)布人:邵玉倩] [閱讀次數(shù):] [返回]

鐵循環(huán)驅(qū)動(dòng)氮轉(zhuǎn)化的微生物-化學(xué)耦合機(jī)制獲揭示
作者：朱漢斌 來源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
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廣東省科學(xué)院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所研究員劉同旭團(tuán)隊(duì)利用氮氧雙同位素分餾方法揭示了厭氧鐵循環(huán)驅(qū)動(dòng)氮轉(zhuǎn)化的微生物機(jī)制與化學(xué)機(jī)制。相關(guān)成果近日發(fā)表于《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》。
微生物介導(dǎo)的厭氧硝酸鹽還原與亞鐵氧化耦合過程（NRFO）的研究始于1996年。早期研究認(rèn)為，該過程是純生物作用；而在近年的研究中，有學(xué)者提出該過程還存在化學(xué)反應(yīng)，即硝酸鹽還原的中間產(chǎn)物亞硝酸鹽在中性厭氧環(huán)境中與亞鐵發(fā)生反應(yīng)。
因此，NRFO過程中會(huì)同時(shí)發(fā)生微生物作用和化學(xué)作用，難以評(píng)估其相對(duì)貢獻(xiàn)。深入解析土壤厭氧微生物-化學(xué)耦合過程，對(duì)于降低土壤重金屬污染、提高土壤生產(chǎn)力、實(shí)現(xiàn)土壤資源可持續(xù)利用等均具有重要意義。
該研究發(fā)現(xiàn)，化學(xué)反硝化過程中（18ε:15ε）-NO2?比值為0.58±0.05，在微生物亞硝酸鹽還原過程中為–0.41±0.11，表明氮氧同位素可用于區(qū)分化學(xué)和生物反應(yīng)。耦合過程中得到的（18ε:15ε）-NO2?比值（0.70±0.05）與化學(xué)反硝化的比值接近，表明耦合過程以化學(xué)反硝化為主。同時(shí)，通過反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型分析，表明耦合過程中化學(xué)反硝化的相對(duì)貢獻(xiàn)為99.3%，與氮氧同位素分餾得到的結(jié)論一致。
該研究為微生物-化學(xué)耦合體系的研究提供了新思路。
相關(guān)論文信息：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.3c02329
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